分布式数据库系统 - 复习

一、 填空

分布式数据库系统按局部数据库管理系统的数据模型分类，可以分为 和 两类。 同构型DDBS 异构型DDBS

分布式数据库系统按全避控制系统类型分类，可以分为 、 和 三类。

全局控制集中型DDBS 全局控制分散型DDBS 全局控制可变型DDBS

分布式数据库是分布式数据库系统中各站点上数据库的逻辑集合，它由 和 组成。

应用数据库 描述数据库

数据分片的三种基本方法是： 、 和 三类。 水平分片 垂直分片 混合分片

分布式数据库中的数据分布策略有： 、 、 和 四层。

集中式 分割式 复制式 混合式

分布式数据库是多层模式结构，一般划分为 、 、 和 四层。

全局外层 全局概念层 局部概念层 局部内层

一个分布式数据库管理系统一般应包括 、 、 和 四个基本功能模块。

查询处理模块 完整性处理模块 调度处理模块 可靠性处理模块 分布透明性包括 、 和 三个层次。 分片透明性 位置透明性 局部数据模型透明性

分布式数据库系统的创建方法，大致可分为 和 两种。 组合法 重构法

集中式数据库设计一般包括：需求分析，概念设计，逻辑设计和物理设计四个阶段，分布式数据库设计除了上述四个阶段外，还需增加一些个新的阶段 ，它位于 和 之间。 分布设计 逻辑设计 物理设计

水平分片的方法可归为 和 两种。 初级分片 导出分片

DATAID-D相对于DATAID-1增加了 和 两个阶段。 分布要求分析 分布设计

DATAID-D中的分布设计分成 、 、 和 四个阶段。

分片设计 非冗余分配 冗余分配 局部模式的重新构造

分布式查询优化的准则是 。 通信费用和响应时间最短

在分布式系统中，查询代价QC＝ 。 I/O代价+CPU代价+通信代价

在分布式环境下，查询可分为 、 和 三种类型。 局部查询 远程查询 全局查询

分布式查询处理可以分为 、 、 和 四层。

查询分解 数据本地化 全局优化 局部优化一个分布式事务通常是由 和

组成。 主事务 子事务

事务的四个特性是： 、 、 和 。 原子性 一致性 隔离性 耐久性

控制分布式事务所执行的控制模型有： 、 和 。 主从模型 三角模型 层次模型

分布式数据库系统中，通信故障可以分为 和 两种。 报文故障 网络分割故障

事务恢复主要是依靠 来实现的。 日志

并发控制机制可以为 和 两种类型。 悲观并发控制法 乐观并发控制法

常用的基本封锁算法有： 、 、 和 。 简单的分布式封锁方法 主站点封锁法 主副本封锁法 快照方法 预防死锁的方法有 和 两种类型。 非占先权方法 占先权方法

检测分布式死锁的三种方法是 、 和 。 集中式 层次式 分布式

二、 简答题

分布式数据库系统的特点是什么？

答：物理分布性：数据不是存放在一个站点上 逻辑整体性：是与分散式数据库系统的区别 站点自治性：是与多处理机的系统的区别 数据分布透明性 集中与自治相结合 存在适当的数据冗余度 事务管理的分布性

分布式数据库中数据分片的规则是什么？

答：（1）完备性原则：必须把全局关系的所有数据映射到各自片段中，绝不允许有属于全局关系的数据却不发球它的任何一个片段。

（2）可重构原则：必须保证能够由同一个全局关系的各个片段来重建该全局关系。对于水平分片可用并操作重构全局关系，对于垂直分片可用连接操作重构全局关系。 （3）不相交原则：关系分片后的各个片断不能重叠或只包含主键重叠。

DATAID-D相对于DATAID-1增加哪两个阶段，这两个阶段的具体工作是什么？

答：（1）分布要求分析阶段：收集关于分布的信息，如水平分片的划分谓词，每一应用在各站点激活的频率等。

（2）分布设计阶段：始于全局数据库模式的规格说明和所收集的分布要求，然后产生全局数据的分片模式和片段的位置分配模式，分配模式描述了分配在各站点上的数据情况。

分布式事务的一般结构是什么？ 答：分布式事务的一般结构为：

Begin Transaction原语：开始一个事务（2分） T1[] T2[]

: 子事务或操作序列 : Tn[]

Commit原语：事务成功完成的结束（2分） Rollback或Abort原语：事务失败的结束（1分）

五、 论述题

分布式数据库中，\数据分配\有哪些策略?\数据分片\有哪些策略? 数据分片的准则是什么? 数据分配是指数据在计算机网络各场地上的分配策略。包括： （1）集中式：所有数据均安排在同一个场地上。

（2）分割式：所有数据只有一份，分别被安置在若干个场地。 （3）全复制式：数据在每个场地重复存储。

（4）混合式：数据库分成若干可相交的子集，每一子集安置在一个或多个场地上，但是每一场地未必保存全部数据。

数据分片的方式有以下三种：

（1）水平分片：按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集，每个子集为关系的一个片段。

（2）垂直分片：把一个全局关系的属性集分成若干子集，并在这些子集上做投影运算，每个投影为垂直分片。

（3）混合型分片：将水平分片与垂直分片方式综合使用则为混合型分片。

数据分片应遵循的准则为：

(1)完备性条件：必须把全局关系的所有数据映射到各个片段中，绝不允许发生属于全局关系的某个数据不属于任何一个片段。

(2)重构条件：划分所采用的方法必须确保能够由各个片段重建全局关系。 (3)不相交条件：要求一个全局关系被划分后得到的各个数据片段互相不重叠。

简述基于关系代数等价变换查询优化处理的基本原理和实现方法？

答：基本原理：把查询问题转变为关系代数表达，分析得到查询树，进行从全局到片段的变换得到基于片段上的查询树，然后利用关系代数等价变换规则的优化算法，尽可能先执行选择和投影操作。

实现步骤和方法：（1）将一个查询问题转换成关系代数表达式。

（2）从关系代数表达式到查询树的变换：对一个关系代数表达式进行语法分析，可得到一棵语法树。

（3）从全局查询到片段查询的变换：把基于全局关系的查询树中的全局关系名，用其重构该全局关系的各片段名替换，变换成相应片段上的查询树。

（4）利用关系代数等价变换规则的优化算法，对片段上的查询树进行优化处理，最后达到优化查询的目的。

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